对于转子侧变流器，其开关动作过程与电网侧变流器相同，因此本节主要研究其控制系统模型。在以同步转速ω0旋转的d-q-0坐标系下，采用定子磁链定向后，转子侧变流器控制原理框图如图2-7所示[4]。转子侧变流器控制方程为其中式中，ωs为转差电角速度。......
2023-06-28
电网侧变流器建模方法探究
【摘要】：在以同步转速ω0旋转的d-q-0坐标系下，电网侧变流器和背靠背变流器中间直流环节的数学模型为式中，ugd、ugq分别为电网电压的d、q轴分量，，在并网型双馈感应发电机中通常，Us是电网电压；vgd、vgq分别为变流器中三相交流侧电压的d、q轴分量，；igd、igq分别为电网侧变流器电流在d、q轴的分量，；Udc为直流电压。在d-q-0坐标系下采用d轴电网电压定向的电网侧变流器控制原理框图如图2-5所示。其中，电网侧变流器控制系统模型如图2-6所示。
在以同步转速ω0旋转的d-q-0坐标系下，电网侧变流器和背靠背变流器中间直流环节的数学模型为
式中，ugd、ugq分别为电网电压的d、q轴分量，
，在并网型双馈感应发电机中通常
，Us是电网电压；vgd、vgq分别为变流器中三相交流侧电压的d、q轴分量，
；igd、igq分别为电网侧变流器电流在d、q轴的分量，
；Udc为直流电压。
电网侧PWM变换器采用电网电压矢量定向控制技术，即将同步旋转坐标系的d轴定向于电网电压空间矢量上，因此约束条件为
则电网侧变流器的数学模型可简化为
电网侧变流器的主要任务有两个：一是要保证其良好的输入特性，即输入电流波形接近正弦波，谐波含量少，功率因数符合要求，理论上可获得任意可调的功率因数；二是通过对输入电流的有效控制维持直流母线电压恒定。在d-q-0坐标系下采用d轴电网电压定向的电网侧变流器控制原理框图如图2-5所示。其中，电网侧变流器控制系统模型如图2-6所示。
图2-5 d-q-0坐标系下基于d轴电网电压定向的电网侧变流器控制原理框图
图2-6 电网侧变流器控制系统模型
电网侧变流器控制系统方程为
式中
设中间变量x5、x6、x7，则由图2-6得
电网侧变流器的控制方程还可写为
式中，KP5和KI5分别为电容电压控制的比例系数和积分系数；KP6、KP7和KI6、KI7分别为电网侧变流器电流控制的比例系数和积分系数；Udc_ref为电容电压的参考值；Udc为直流电压；vgd_ref和vgq_ref分别为变流器中三相交流侧电压的d、q轴电压参考值；igd_ref和igq_ref分别为发电机定子电流d、q轴分量的参考值；igd和igq分别为发电机定子电流d、q轴分量；usd为定子电压在d轴分量。
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2023-06-27
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